Kitt-Gipfel. Los Alamos. St. Croix. Pie Stadt.
Was haben diese Orte gemeinsam? Sie beherbergen jeweils eines von 10 Riesenteleskopen im Very Large Baseline Array, einer kontinentübergreifenden Sammlung von Teleskopen, die ihre optischen Muskeln spielen lässt und weiter in den Weltraum vordringt – mit größerer Präzision – als jedes andere Teleskop der Welt.
Und heute, auf der 177. Jahrestagung der American Association for the Advancement of Science in Washington, DC, gaben VLBA-Forscher eine erstaunliche Leistung bekannt: Sie haben die VLBA verwendet, um mit erstaunlicher Genauigkeit dreimal so weit in das Universum zu blicken wie sie hatten erst vor zwei Jahren. Neue Messungen mit der VLBA haben eine Galaxie namens NGC 6264 (Koordinaten unten) in einer Entfernung von 450 Millionen Lichtjahren von der Erde platziert, mit einer Unsicherheit von nicht mehr als 9 %. Dies ist die größte jemals direkt gemessene Entfernung und übertraf 2009 eine Messung von 160 Millionen Lichtjahren zu einer anderen Galaxie.
VLBA-Teleskopstandorte, mit freundlicher Genehmigung von NRAO/AUI
Zuvor wurden Entfernungen über unsere eigene Galaxie hinaus mit indirekten Methoden geschätzt. Aber die direkte Sehkraft der VLBA macht Annahmen überflüssig, bemerkte James Braatz vom National Radio Astronomy Observatory.
Die VLBA bietet die größte Fähigkeit, feine Details, das sogenannte Auflösungsvermögen, von allen Teleskopen der Welt zu sehen. Es kann hundertmal detailliertere Bilder erzeugen als die des Hubble-Weltraumteleskops, mit einer Leistung, die dem Sitzen in New York und dem Lesen einer Zeitung in Los Angeles entspricht. VLBA-Standorte umfassen Kitt Peak, Arizona; Los Alamos und Pie Town, New Mexico; St. Croix auf den Jungferninseln, Mauna Kea, Hawaii; Brewster, Washington; Fort Davis, Texas; Hancock, New Hampshire; Nordfreiheit, Iowa; und Owens Valley in Kalifornien. Natürlich könnte ich Bilder von den Zielfernrohren auf Hawaii oder den Jungferninseln einfügen. Aber Pie Town bietet nicht nur das Very Large Array, sondern auch zwei lustige Restaurants (das Täglicher Kuchen und der Pie-O-Down ) mit wirklich tollem Kuchen. Und ein jährliches Kuchenessen-Festival. Es gewinnt also:
Die VLBA-Site in Pie Town, N.M., mit freundlicher Genehmigung von NRAO/AUI.
Die Verdreifachung des sichtbaren „Maßstabs“ in den Weltraum wirkt sich positiv auf zahlreiche Bereiche der Astrophysik aus, einschließlich der Bestimmung der Natur der dunklen Energie, die 70 % des Universums ausmacht. Die VLBA zeichnet auch die Karte der Milchstraße neu und ist bereit, verlockende neue Informationen über extrasolare Planeten zu liefern, betont die NRAO.
Die Feinabstimmung der Messung immer größerer Entfernungen ist entscheidend für die Bestimmung der Expansionsrate des Universums, die Theoretikern hilft, mögliche Erklärungen für die Natur der Dunklen Energie einzugrenzen. Verschiedene Modelle von Dark Energy sagen unterschiedliche Werte für die Expansionsrate voraus, die als Hubble-Konstante bekannt ist.
„Um das Problem der Dunklen Energie zu lösen, muss die Präzision der kosmischen Distanzmessungen verbessert werden, und wir arbeiten daran, unsere Beobachtungen zu verfeinern und unsere Methoden auf mehr Galaxien auszudehnen“, sagte Braatz. Die Messung weiter entfernter Galaxien ist von entscheidender Bedeutung, denn je weiter eine Galaxie entfernt ist, desto mehr ist ihre Bewegung auf die Expansion des Universums und nicht auf zufällige Bewegungen zurückzuführen.
Was die Karte unserer eigenen Galaxie betrifft, so verbessern sich die direkten VLBA-Messungen gegenüber früheren Schätzungen um den Faktor zwei. Die klareren Beobachtungen haben bereits gezeigt, dass die Milchstraße vier Spiralarme hat, nicht zwei, wie bisher angenommen.
Mark Reid vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics leitete eine frühere VLBA-Studie, die ergab, dass sich auch die Milchstraße schneller dreht als bisher angenommen – und dass sie so massiv wie Andromeda ist.
Reids Team beobachtet jetzt die Andromeda-Galaxie in einem Langzeitprojekt, um die Richtung und Geschwindigkeit ihrer Bewegung durch den Weltraum zu bestimmen. „Die Standardvorhersage lautet, dass die Milchstraße und Andromeda in wenigen Milliarden Jahren kollidieren werden. Durch die Messung der tatsächlichen Bewegung von Andromeda können wir mit viel größerer Genauigkeit feststellen, ob und wann dies geschieht“, sagte Reid.
Die VLBA wird auch für eine langfristige, sensible Suche von 30 Sternen verwendet, um den subtilen Gravitationsschlepper zu finden, der Planeten umkreisen wird. Das 2007 gestartete Vierjahresprogramm steht kurz vor seinem Abschluss. Das Projekt nutzt die VLBA zusammen mit dem Green Bank Telescope von NRAO in West Virginia, der größten vollständig steuerbaren Parabolantenne der Welt. Erste Ergebnisse haben für drei der Sterne Gefährten in der Größe von Braunen Zwergen ausgeschlossen, und die Astronomen analysieren ihre Daten im Laufe der Beobachtungen.
Laufende Upgrades in den Bereichen Elektronik und Computer haben die Fähigkeiten der VLBA verbessert. Da die Verbesserungen nun kurz vor dem Abschluss stehen, wird die VLBA als wissenschaftliches Werkzeug bis zu 5.000 Mal leistungsfähiger als die ursprüngliche VLBA von 1993.
NGC 6264 Koordinaten, von DOCdb : 16h57m16.08S; + 27 ° 50 ′ 58,9 ″
Quelle: A Pressemitteilung von dem Nationales Radioastronomie-Observatorium , über die Amerikanische Astronomische Gesellschaft (AAS). Nicht zu verwechseln mit dem American Association for the Advancement of Science (AAAS), die nun ihr Jahrestreffen in Washington, DC abhält – und wo die VLBA-Ergebnisse präsentiert wurden.